Smo astronomski klub srednje šole Lafayette v Clermont-Ferrandu. Letos z učiteljem naravoslovja sodelujemo pri poskusu s kapljico v povezavi z misijo Alpha francoskega astronavta ESA Thomasa Pesqueta. Vsi smo v šolskem učnem načrtu, da bi se usmerili v letalsko in vesoljsko inženirstvo ali v astrofizikalne raziskave. Zato smo z veliko motivacijo rekli "da" našemu učitelju, da bomo sodelovali na tem natečaju. Še preden vam začnemo pripovedovati o naših rešitvah za ta izziv, vam bomo predstavili tehniko dela, ki smo jo uporabljali pri tem projektu. Naša tehnika dela je sestavljena tako, da naredimo seznam problemov, s katerimi smo se srečali ali za katere obstaja velika verjetnost, da se bomo z njimi srečali: ko je ta seznam problemov narejen, te "velike" probleme razdelimo na veliko "manjših", ki bolj natančno odgovarjajo na naše potrebe. Dejansko je enostavneje rešiti več manjših problemov neodvisno drug od drugega, da se lahko soočimo s splošno omejitvijo, kot pa da se je lotimo neposredno. Ko se je vsa naša ekipa strinjala s tehniko, ki jo bomo uporabili, smo začeli ustvarjati funkcionalno specifikacijo, ki nam bo omogočila večjo učinkovitost in produktivnost, ko bomo prešli na del 3D-modeliranja. Naš model je pogled na bazo med prvo misijo, zato je na voljo le osnovni modul.

Naša baza za svoje delovanje potrebuje vodo, zato mora biti nujno v bližini vode: na Luni jo najdemo v obliki ledu, predvsem na Luninih polih, zato bo naša baza na enem od obeh Luninih polov.

Naš tabor na Luni nam omogoča, da astronavte zaščitimo pred številnimi nevarnostmi, ki jih obkrožajo na tem sovražnem površju. Vemo namreč, da na Luni ni atmosfere in zato ni možnosti za dihanje. Zato bo naše lunarno oporišče vodotesno in pod pritiskom v podobnih razmerah kot na Zemlji ali na Mednarodni vesoljski postaji ISS. Da bi zagotovili to tesnost, bomo na vsakem stiku uporabili tesnila. Na spletnih straneh agencij NASA in ESA smo izvedeli, da je lunin regolit oster in dražeč, zato smo za zaščito astronavtov predvideli hangar na površini Lune, da v bazi ne bo regolita. Če bi se to nehote zgodilo, bi naš filter še vedno zagotavljal varnost astronavtov. Da bi astronavte zaščitili pred nevarnim sevanjem, smo se, kot je pojasnjeno v delu 2.2, odločili, da našo bazo zakopljemo.

Voda bo pomemben vir za našo lunarno bazo, saj se bo uporabljala za hidratacijo posadke, pridelavo pridelkov, predvsem pa za proizvodnjo kisika za bazo prek sistema elektrolize vode, ki bo proizvajal tudi vodik, ki se lahko uporabi kot gorivo za vzlet oskrbovalnih raket.
Lahko ga pridobimo neposredno z Lune, tako da izkoristimo prisoten led, ali pa ga prinesemo neposredno z Zemlje, zlasti prvih nekaj dni. Poleg tega je v bazi prisoten sistem za recikliranje vode, da se porabi manj vode.

V bazi je treba zagotoviti hrano za posadko, vendar na Luni ni pravega vira hrane, zato jo je treba z Zemljinih plovil pripeljati z oskrbovalno raketo. Vendar je zaradi modularnosti baze mogoče brez težav dodati na primer modul za rastlinjak ali modul za vzrejo piščancev, kar bo zmanjšalo število oskrbovalnih raket in hkrati izboljšalo kakovost življenja posadke, saj je veliko lepše zjutraj jesti sveža jajca kot hrano iz konzerve.

Bazo je treba tudi napajati, zato bomo uporabili sončne celice, ki so veliko učinkovitejše kot na Zemlji, saj na Luni ni atmosfere. Seveda bodo morali te sončne celice spremljati akumulatorji za shranjevanje energije ponoči, vendar cikel dan-noč na Luni traja 30 zemeljskih dni, zato bomo potrebovali več akumulatorjev.
Žal pa mora biti baza za dostop do vode postavljena na poljih, kjer je najmanj sončne svetlobe, zato so se odločili, da bodo to izgubo nadomestili z uporabo jedrskih baterij.

Na Luni je težava v tem, da na njej ne najdemo zraka. Kozmonavt potrebuje zrak, zato nimamo možnosti, da bi z Zemlje uvozili veliko kisika in azotnih rezervoarjev, da bi zagotovili dihanje ljudi. Če lahko uporabimo kisik, ki je v lunarni zemlji, lahko rezervoarje kisika nadomestimo z več rezervoarji azota in tako učinkovito izkoristimo prostor zemeljske rakete, saj je lunarna zemlja sestavljena predvsem iz kisika (več kot 40%). Če lahko razvijemo tehnologijo za sprejem kisika s tlemi, lahko to tehnologijo uporabimo za sprejem kisika v CO2, ki je naš izdihovalni plin. Uporabimo lahko elektrolizo z vodo in ji vzamemo kisik, tako da smo lahko s tem plinom popolnoma neodvisni, rakete pa lahko rezerviramo za druge potrebne proizvode, kot sta voda ali hrana.

Glavni namen našega tabora na Luni bo opraviti raziskavo o sposobnosti ljudi, da preživijo v drugem okolju (drugačna gravitacija, brez zraka itd.). Poskus bo trajal več let, in če se bo obnesel, lahko jasno rečemo, da lahko živimo na Luni. Če pa rezultati ne bodo sklepni, bomo vzeli svoje stvari in se varno vrnili na Zemljo. Naslednji korak po naši majhni bazi na Luni je vzpostavitev kolonizacije na tem satelitu in vzpostavitev nove civilizacije, zato bo njen glavni namen turistični.

Upravljanje dneva med dolgotrajno misijo je bistvenega pomena za preprečevanje preobremenjenosti članov ekipe na postaji. Zato bodo tedenski urniki oblikovani na Zemlji in razdeljeni vsak ponedeljek na začetku tedna. Teden bo sestavljen iz petih delovnih dni (od ponedeljka do petka) in dveh dni počitka (sobota in nedelja), ure pa bodo določene po UTC. Vsak dan bo tudi dobro pripravljen in organiziran. Začne se ob 7. uri zjutraj, ko bodo morali biti budni zadnji. Astronavti se bodo morali do 8.30 zjutraj pripraviti in pojesti zajtrk. Ob 8.30 se vsi člani zberejo v sejni sobi in tam poveljnik vsakemu članu poda ukaze za dnevno misijo, ki mu jih bo posredovala Zemlja, in opravi splošno seznanitev. Od 9. ure dalje se bo vsak astronavt ukvarjal s tem, kar mu je naročila Zemlja. Med 11. in 14. uro si morajo astronavti vzeti eno uro odmora. Delovni dan se konča ob 17.30 s 30-minutnim poročilom o dnevu v sejni sobi. Po tem lahko astronavti do 23. ure počnejo, kar želijo. Ob 23.00 uri baza preide v nočni režim, astronavti pa morajo biti čim več v svojih sobah. To načrtovanje dneva se lahko spremeni, če so predvidene posebne akcije (EVA, rojstni dan, razbremenitev ...).